KR102140131B1

KR102140131B1 - 충전 장치 및 복수의 충전 인터페이스를 가진 차량

Info

Publication number: KR102140131B1
Application number: KR1020180119520A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 스페서
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2020-07-31
Also published as: JP6725620B2; DE102017123457A1; CN109649195A; US10611266B2; US20190106007A1; KR20190040464A; JP2019071771A; CN109649195B

Abstract

본 발명에 따라, 차량에 배치된 충전 인터페이스에 각각 커플링될 수 있는 2개의 다극 연결부와; 교류를 직류로 변환하도록 설계되고 상기 2개의 다극 연결부에 커플링된 전력 전자 모듈과; 충전 프로세스 중에 2개의 다극 연결부 중 하나의 극에 인가되는 충전 전류의 매개변수를 결정하도록 설계된 적어도 하나의 측정 장치와; 적어도 하나의 측정 장치에 커플링되고, 이 측정 장치에 의해 측정된 매개변수를 기초로, 충전 프로세스가 제1 다극 연결부를 통해 실시되는지, 아니면 제2 다극 연결부를 통해 실시되는지의 여부를 결정하도록 설계된 평가 유닛;을 포함하는, 차량용 충전 장치가 제공된다.

Description

충전 장치 및 복수의 충전 인터페이스를 가진 차량{CHARGING DEVICE AND VEHICLE HAVING A PLURALITY OF CHARGING INTERFACES}

통상적인 내연 기관에 더하여 전기 구동부를 가지는 차량, 이른바 [PHEV(plug-in hybrid electric vehicles)으로도 지칭되는] 플러그-인 하이브리드에서는, 연료 재주입 프로세스를 위한 탱크 개구와 유사한 방식으로 충전 커플링을 삽입하기 위한 충전 소켓이 제공된다. 그러한 충전 소켓은, 교류를 직류로 변환하는 차량측 충전 장치(OBC - on board charger)에 직접 연결된다.

[BEV(battery electric vehicles)로 지칭되는] 순수 전기로 구동되는 차량에서, 구동 배터리의 충전은 더 중요한 것으로 간주된다. 이러한 맥락에서, 차량 상의 충전 소켓이 충전대(charging column)에 대면되지 않은 방식으로, 차량이 충전을 위해 충전소에 배치되는 상황이 발생할 수 있다. 예를 들어, 충전대가 주차 장소 또는 주차 구역(parking bay)의 일 측에 배치된 경우, 바람직한 주차 방향(후방 또는 전방)이 존재한다. 운전자가 예를 들어 제공된 방식과 달리 주차하길 원함에 따라 상기 방향을 지키지 않으면, 차량의 반대 편에 배치된 충전 소켓에 도달하기 위해서, 충전 케이블이 엔진 후드 위로 횡방향으로 당겨져야 한다. 즉, 기존 충전 컨셉은, 충전 소켓 위치 및 차량 충전 장소에서의 충전 인프라의 배치에 있어서 유연성이 부족하다는 단점이 있다.

본 발명의 과제는, 특히 엔진 후드 위로 충전 케이블을 번거롭게 배치하는 것을 방지할 수있게 하는, 전기 차량을 위한 유연한 충전 컨셉을 제공하는 것이다.

상기 과제는, 독립항들에 따른 충전 장치 및 이러한 충전 장치를 상응하게 구비한 차량에 의해 해결된다. 추가의 구성들은 종속항들과 첨부 설명부를 참조한다.

본 발명은, 2개의 충전 소켓(충전 인터페이스)을 차량에 제공하고, 그 중 각각 하나를 차량의 일 측에 배치하는 기본 사상에 기초한다. 그에 따라, 여러 실시예에서, 차량용 충전 장치에 복수의 충전 인터페이스가 제공되고, 이 경우 충전 장치는, 차량 내에 배치된 제1 충전 인터페이스에 커플링될 수 있는 제1 다극(multi-pole) 연결부; 상기 차량에 배치된 제2 충전 인터페이스에 커플링될 수 있는 제2 다극 연결부; 교류를 직류로 변환하도록 설계되고 다극 전력 연결부를 가진 전력 전자 모듈로서, 상기 다극 전력 연결부의 각각의 극이 상기 2개의 다극 연결부의 각각의 상응하는 극에 커플링되는 전력 전자 모듈; 충전 프로세스 중에 상기 2개의 다극 연결부 중 하나의 극에 인가되는 충전 전류의 매개변수를 결정하도록 설계된 적어도 하나의 측정 장치; 및 상기 적어도 하나의 측정 장치에 커플링되고, 상기 측정 장치에 의해서 측정된 매개변수를 기초로, 충전 프로세스가 제1 다극 연결부를 통해 실시되는지 아니면 제2 다극 연결부를 통해 실시되는지의 여부를 결정하도록 설계된 평가 유닛;을 포함한다.

다극 연결부는, 전기 차량을 충전하기 위해서 오늘날 일반적으로 이용되는 연결부일 수 있고, 단상 충전뿐만 아니라 3상 충전용 연결부도 고려된다. 첫 번째경우에는, 하나의 상을 위해 하나의 극 또는 콘택이 이용되고, 두 번째 경우에는 3개의 상이한 상(L1, L2, L3)을 위해 3개의 극이 이용된다. 또한, 하나의 극은 중성 도체(N)의 연결에 이용될 수 있고, 또 하나의 극은 접지 전위 또는 보호 도체(PE)의 연결에 이용될 수 있다. 또 다른 극들은 제어 신호를 전달하기 위해 이용될 수 있다. 제1 다극 연결부는 장착된 상태에서 제1 충전 인터페이스에 커플링될 수 있고, 제2 다극 연결부는 제2 충전 인터페이스에 커플링될 수 있다.

전력 전자 모듈은 실질적으로 하나의 AC/DC 변환기를 가질 수 있다. 전력 전자 모듈의 다극 전력 연결부는 복수의 극(콘택)을 가질 수 있고, 결과적으로 적어도, 보통은 충전 전류의 단상 또는 3상, 중성 도체, 및 보호 도체가 전력 전자 모듈에 연결될 수 있다.

적어도 하나의 측정 장치(측정 센서)에 커플링된 평가 유닛이 마이크로컨트롤러의 형태로 제공될 수 있다. 평가 유닛은, 적어도 하나의 측정 장치에 의해서 측정된 매개변수 값(전류 강도 또는 전압)를 기초로, 충전 프로세스가 제1 다극 연결부를 통해 실시되는지 아니면 제2 다극 연결부를 통해 실시되는지의 여부를 결정할 수 있다. 다시 말해서, 평가 유닛은, 충전 커플링이 어느 충전 인터페이스에 연결되어 있는지를 결정하도록 설계될 수 있다. 어느 충전 인터페이스가 충전을 위해 이용되는지에 관한 결정을 기초로, 평가 유닛은, 측정 장치에 의해서 측정된 매개변수의 타당성 검사를 수행하도록 설계될 수 있다. 본 발명에 따른 충전 장치에 측정 장치(전압계 및/또는 전류계)를 제공함으로써, 충전 인터페이스의 동작 중에 특히 수동 전압 피드백(passive voltage feedback)을 회피할 수 있다. 그러한 보호 기능의 구현은, 추가적인 그리고 필요에 따라 차후에 시행된 표준 변경을 통해 수행될 수 있다. 현재, 관련 충전 플랩(flap)을 록킹/폐쇄함으로써 사용중이 아닐 때 충전 소켓을 접촉으로부터 보호하는 점에 대한 요구가 있다. 개별 상의 전류 흐름을 모니터링하기 위한 측정 장치를 제공함으로써, 안전도가 높아질 수 있다.

측정 장치에 의해 측정된 매개변수의 타당성 검사에 의해서, 동작 중의 충전 인터페이스의 검출을 위한 타당성 검사를 수행하는 검사 알고리즘이 평가 유닛 내에서 구현될 수 있다. 결정된 정보는 상응하는 충전 인터페이스의 (폐쇄된/개방된) 충전 플랩의 상태와 비교될 수 있고, 불일치 발생 시에는 충전 프로세스가 비활성화될 수 있고, 타당성 검사 결과가 긍정적으로 종결되면 충전 프로세스가 활성화될 수 있다. 충전 플랩은 내연 기관을 구비한 종래의 차량의 연료 탱크 플랩의 범주에서 커버를 의미할 수 있고, 그러한 충전 플랩은 충전 소켓 또는 충전 인터페이스에 부착된다. 평가 유닛은, 측정된 측정 매개변수의 구성을 충전 시나리오(예를 들어, 충전 소켓을 통한 충전 또는 좌측 충전 소켓을 통한 충전)와 비교하고, 상기 충전 시나리오를 기초로, 측정된 측정 매개변수의 구성이 타당한지의 여부를 검사하도록 설계될 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 본 발명에 따른 충전 장치에서 측정 장치의 개수는 충전 전류의 상 개수에 상응할 수 있다. 그에 따라, 하나의 상의 전류를 모니터링/측정하기 위해 각각 하나의 측정 장치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 3개의 상(L1, L2, L3)이 존재한다면, 각각 하나의 상을 모니터링하기 위해서 각각 하나의 측정 장치가 제공될 수 있다. 이 경우, 상의 전류를 측정/모니터링하는 측정 장치는, 전력 연결부의 극을 제1 다극 연결부의 상응하는 극에 연결하는 분기(branch) 내에, 또는 전력 연결부의 극을 제2 다극 연결부의 상응하는 극에 연결하는 분기 내에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 연결부로부터 또는 제2 연결부로부터 시작되는 상(예를 들어, L2)이 측정 장치에 의해 모니터링될 필요가 없다.

또 다른 실시예에 따라, 본 발명에 따른 충전 장치에서는 충전 프로세스 중에 제1 또는 제2 다극 연결부의 중성 도체를 통해서 흐르는 전류의 매개변수를 결정하도록 설계된 추가 측정 장치가 제공될 수 있다. 이 측정 장치는 상을 측정하기 위해서 이용되는 측정 장치와 동일할 수 있다. 추가 측정 장치에 의해서 측정된 매개변수는 타당성 검사의 수행 시에도 고려될 수 있다.

충전 장치의 또 다른 실시예에 따라, 다극 연결부와 전력 연결부 사이의 전기 연결부가 회로 기판 상의 전도성 연결부를 가질 수 있다. 다시 말해서, 충전 소켓으로부터 전력 전자 모듈로 에너지를 전달하기 위해서, 공간 절약 회로 기판(PCB - printed circuit board)에 의해 제1 연결부와 제2 연결부 사이에 전도성 연결부가 구현될 수 있다. AC/DC 변환기로의 하나의 연결부를 형성하기 위해 2개의 충전 소켓의 케이블 연결(cabling)을 조합하는 통상적인 구현의 경우, 충전 네트워크 분배기(CND, charging network distributor)가 이용될 수 있다. 이 경우, 플러그와 함께 총 3개의 케이블이 이용될 수 있고, 이들 중 2개는 각각 충전 소켓을 CND에 연결할 수 있고, 하나는 CND의 출력을 AC/DC 변환기에 연결할 수 있다. 충전 네트워크 분배기는 중실형(solid) 알루미늄 케이싱을 가지는데, 이는 그러한 분배기가 일반적으로 실외에 배치됨에 따라 내구성 있게 형성되기 때문이다. 그로 인해 충전 네트워크 분배기는 추가 비용을 발생시킨다. CND 내에 필요한 전기 연결부로 인해, CND는 매우 크고(일반적으로 약 30cm×30cm), 그에 따라 부가 중량을 형성한다. 회로 기판의 이용은, 플러그와 함께 전술한 3개의 케이블이 절약될 수 있게 하고, 전체 구조가 더 컴팩트하게 형성될 수 있게 한다. 또한, 그럼으로써 구조가 더욱 신뢰될 수 있는데, 이는 플러그를 대응 소켓으로부터 더 이상 분리할 수 없기 때문이다. CND를 이용하여 2개의 충전 인터페이스의 극을 연결하는 대신, 본 발명에 따른 충전 장치에서는 이들이 CND를 이용하지 않고 결합된다. 그럼으로써, 부가 구성요소로서의 CND를 생략할 수 있고, 이로써 비용, 공간 및 중량이 절감된다. 이로써 전술한 플러그 연결부들도 생략되기 때문에, 동시에 습기 유입의 위험이 최소화된다.

또 다른 실시예에서, 구동 에너지를 공급하기 위한 전기 모터를 구비한 차량이 제공될 수 있고, 이 차량은 본 발명에 따라 제1 충전 인터페이스, 제2 충전 인터페이스, 및 충전 장치를 포함한다. 이 차량은 순수 전기 구동형 차량, 또는 하이브리드 전기 구동부에 부가적으로 전통적인 내연 기관을 더 구비한 차량일 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 차량 내에서, 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스가 차량의 상이한 측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 충전 인터페이스는 차량의 운전자 측에 배치될 수 있고, 제2 충전 인터페이스는 차량의 조수석 측에 배치될 수 있다. 2개의 충전 인터페이스가 제공됨으로써, 차량의 바람직한 주차 방향이 없이, 충전 기반 시설이 최적으로 이용될 수 있음으로써, 특히, 충전대로부터 먼 쪽으로 대면된 차량 측에 위치된 충전 인터페이스에 도달하기 위해 충전 케이블을 차량을 가로질러 횡으로 놓을 필요가 없다.

또 다른 실시예에 따라, 차량은, 충전 프로세스 중에 이용되지 않는 충전 인터페이스의 충전 플랩을 록킹하도록 설계되고 평가 유닛에 커플링되는 제어 장치를 더 포함할 수 있다. 제어 장치는 평가 유닛의 일부일 수 있다. 충전 프로세스 시, 충전 케이블은 2개의 충전 인터페이스 중 하나에만 연결되기 때문에, 사용되지 않는 인터페이스의 충전 플랩이 록킹될 수 있고, 그 결과 미사용 인터페이스가 확실하게 폐쇄되어 유지된다. 사용되지 않는 충전 인터페이스의 충전 플랩의 록킹에 앞서, 적어도 하나의 측정 장치로부터 제공된 매개변수 값을 기초로, 전술한 타당성 검사가 수행될 수 있다. 그로 인해, 충전 프로세스 시 이용되지 않는 충전 인터페이스에 대한 접근이 방지될 수 있기 때문에, 전기 차량의 충전 시 안전성이 증대될 수 있다.

도면을 참조한 바람직한 실시예에 관한 이하의 설명으로부터, 본 발명의 추가 세부 사항, 특징 및 장점이 확인된다. 여기에서, 도면들은 본 발명의 본질적인 사상을 제한하지 않는 본 발명의 실시예들을 도시한 것일 뿐이다. 본원의 범주에서 전기 구성요소와 관련하여 사용된 "커플링된(coupled)" 또는 "연결된(connected)"이라는 용어는 전반적으로, 목적에 맞게 제공된 전기 연결부에 의해 대응하는 전기 구성요소들이 서로 연결된 다는 의미이다.

도 1은 최근의 충전 인프라의 개략도이다.
도 2는 2개의 충전 인터페이스를 가진 차량을 위한 충전 장치의 일 실시예의 개략도이다.
도 3은 2개의 충전 인터페이스를 가진 차량을 위한 충전 장치의 또 다른 실시예의 개략도이다.

도 1은, 소켓(1)에서의 충전 프로세스가 도시된, 예시적인 최근의 충전 인프라의 개략도를 도시한다. 물론 전기 차량은 기본적으로, 전기 충전소의 충전대, 가정용 소켓 또는 산업용 플러그 연결부와 같은, 다양한 충전 장소에서 충전될 수 있다. 도시된 예의 경우, [IC-CPD(in-cable control and protection device)로도 지칭되는] 인-케이블 충전 장치(3)의 적합한 플러그(2)가 소켓(1) 내에 끼워질 것이다. 인-케이블 충전 장치(3)가 이러한 구성에서 충전 프로세스의 제어를 담당하며, 이때 예를 들어 고장 및 과부하가 검출된다. 인-케이블 충전 장치(3)의 타측 단부는, 차량의 충전 소켓(5)(충전 인터페이스) 내에 끼워질 충전 커플링(4)으로써 종단된다. 이 충전 소켓(5)은, 교류를 직류로 변환하도록 설계된 차량측 충전 장치(6)(OBC)에 커플링된다.

충전할 차량에 단 하나의 충전 소켓(5)만 제공되어 있기 때문에, 충전 프로세스를 수행하려면 플러그(2)를 충전 커플링(4)과 연결하는 충전 케이블을 차량 차체 위에 걸쳐 놓아야 할 수 있다. 충전 프로세스가 충전대에서 실시된다면, 인-케이블 충전 장치(3)는 이용되지 않는다. 충전대에서 이용되는 충전 케이블은 상대적으로 두껍고 덜 구부러지기 때문에, 충전 소켓(5)이 충전대에 대면되지 않는 경우에 차량 운전자가 차량의 다른 측까지 차량을 가로질러 횡방향으로 충전 케이블을 당겨야 한다면, 차량 운전자에게 충전 프로세스가 번거로울 수 있다.

도 2는 2개의 충전 인터페이스를 구비한 차량을 위한 본 발명에 따른 충전 장치의 실시예를 도시한다. 제1 충전 인터페이스(21)는 충전 네트워크 분배기(25)에 커플링되고, 제1 충전 인터페이스(21)로부터 시작되는 케이블은 제1 플러그(22)로써 종단되며 충전 네트워크 분배기(25) 내로 끼워진다. 유사한 방식으로, 제2 충전 인터페이스(23)는 충전 네트워크 분배기(25)에 커플링되고, 제2 충전 인터페이스(23)로부터 시작되는 케이블은 제2 플러그(24)로써 종단되어 충전 네트워크 분배기(25) 내로 끼워진다. 이 실시예에서는, 양측 충전 인터페이스(21, 23) 상에 각각 5개의 분리된 극(콘택)이 작은 원으로 표시되어 있고, 각각의 극은 절연된 라인을 나타낸다. 예를 들어, 3개의 극이 상(L1, L2, L3)을 위해서 이용될 수 있고, 하나의 극이 중성 도체(N)에 상응할 수 있으며, 또 하나의 극은 보호 도체(PE)에 상응할 수 있다. 물론, 더 많거나 더 적은 극이, 예를 들어 추가 제어 라인을 위해, 이용될 수도 있다.

충전 네트워크 분배기(25)는, 충전 인터페이스(21, 23)로부터 시작되고 제3 플러그(26)에 의해서 차량 측 충전 장치(28)의 연결부(27)에 커플링되는 케이블링과 결합되며, 차량 측 충전 장치는 특히 전력 전자 모듈에 상응하는 AC/DC 변환기를 갖는다. 전술한 바와 같이, 제1 충전 인터페이스(21)는 차량의 일측, 예를 들어 운전자 측에 배치될 수 있고, 제2 충전 인터페이스(23)는 차량의 타측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 본 발명의 충전 장치의 사용 시, 충전 프로세스는 제1 충전 인터페이스(21)를 통해 또는 제2 충전 인터페이스(23)를 통해 실시될 수 있고, 이로써 충전 인프라의 구조적 조건에 유연하게 매칭될 수 있다.

도 3은 2개의 충전 인터페이스(21, 23)를 갖는 차량을 위한 충전 장치의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 실시예와 달리, 2개의 충전 인터페이스(21, 23)의 케이블링을 결합하기 위한 충전 네트워크 분배기(25)가 이용되지 않는다. 도 3에 도시된 실시예에서는, 2개의 충전 인터페이스(21, 23)로부터 시작되는 케이블링이 직접 차량 측 충전 장치(28)에 결합된다. 충전 네트워크 분배기(25)의 생략을 통해 플러그 연결부의 개수도 감소함에 따라, 본 실시예는 더 비용 효율적이고, 더 컴팩트하고, 더 가볍다. 제1 충전 인터페이스(21)는 충전 장치(28)의 제1 연결부(31)에 연결된다. 충전 장치(28)의 제1 다극 연결부(31)에 위치되는 (작은 직사각형으로 표시된) 극 또는 개별 핀은 제1 충전 인터페이스(21)의 각각의 극 또는 콘택에 상응한다. 좌측으로부터 우측 방향으로, 할당은 예를 들어 L1, L2, L3, N, PE에 상응할 수 있다. 유사한 방식으로, 제2 충전 인터페이스(23)도 충전 장치(28)의 제2 다극 연결부(32)에 연결되고, 충전 장치(28)의 제2 연결부(33)에 위치되는 (작은 직사각형으로 표시된) 극 또는 개별 핀은 역시 제2 충전 인터페이스(23)의 각각의 극 또는 콘택에 상응한다. 좌측으로부터 우측 방향으로, 제2 연결부(32)에서의 극의 할당은 제1 연결부(31)에서의 할당에 상응할 수 있다. 동일한 명칭 혹은 동일한 유형을 가진, 제1 연결부(31)와 제2 연결부(32)의 극들이 상응하는 노드(37 내지 41)(즉, 제1 노드(37), 제2 노드(38), 제3 노드(39), 제4 노드(40) 및 제5 노드(41))에서 결합되고, 실질적으로 AC/DC 변환기를 구비한 전력 전자 시스템(30)으로 이어진다.

노드(37 내지 40)와, 이 노드에 커플링된 제1 연결부(31)의 극 사이의 각각의 라인 내에, 각각 하나의 측정 장치[33 내지 36; 즉, 제1 측정 장치(33), 제2 측정 장치(34), 제3 측정 장치(35), 제4 측정 장치(36)]가 제공되고, 이 측정 장치는 충전 프로세스 시 관련 라인을 통해 흐르는 전류의 매개변수(전류 또는 전압)의 값을 측정하도록 설계된다. 측정 장치(33 내지 36)의 각각은 측정 라인(42 내지 45)[즉, 제1 측정 라인(42), 제2 측정 라인(43), 제3 측정 라인(44), 제4 측정 라인(45)]에 의해서 평가 유닛(46)에 각각 커플링된다. 평가 유닛(46)은, 측정 장치(33 내지 36)에 의해서 측정된 매개변수를 기초로, 충전 프로세스가 제1 다극 연결부(31)를 통해, 즉, 제1 충전 인터페이스(21)를 통해 실시되는지, 아니면 제2 다극 연결부(32)를 통해, 즉, 제2 충전 인터페이스(23)를 통해 실시되는지의 여부를 결정하도록 설계된다. 제1 및 제2 충전 인터페이스(21, 23)와 전력 전자 모듈(30) 사이의 연결은 회로 기판에 의해 구현될 수 있다. 평가 유닛(46)은 마이크로컨트롤러를 구비할 수 있고, 이 마이크로컨트롤러는 회로 기판 상의 도체 트랙을 통해 상응하게 접촉될 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에서 제1 연결부(31)의 보호 도체 극을 제외하고 다른 4개의 극 모두가 측정 장치(33 내지 36)에 의해 모니터링되나, 이는 강제적인 요건이 아니다. 그에 따라, 예를 들어, 3개의 상(L1, L2, L3) 중 하나만 모니터링되는 것, 다시 말해 관련 라인을 통해 흐르는 전류가 검출되거나 측정되는 것으로도 충분하다. 도 3에 도시된 구성과 대조적으로, 측정 장치(33 내지 36) 모두가 노드(37 내지 41)의 동일한 측에 배치되어야 할 필요는 없다. 도시된 측정 장치(33 내지 36) 중에서 적어도 하나가, 하나의 노드(37 내지 41)와 제2 연결부(32)의 상응하는 극 사이의 라인에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제4 측정 장치(36)는 제4 노드(40)와 전력 전자 모듈(30) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 연결부의 모든 상을 모니터링할 필요가 없으므로, 측정 장치(33 내지 36)의 일부가 생략될 수 있다. 원칙적으로, 충전 프로세스 시 제1 및 제2 충전 인터페이스(21, 23) 중 어느 것이 이용되는지의 여부를 결정하기 위해, 제공된 측정 장치를 이용하여 상들 중 하나만 모니터링해도 충분하다. 그러나, 복수의 측정 장치(33 내지 36)가 제공되면 보다 신뢰성 있는 타당성 검사가 가능하다.

평가 유닛(46)은 측정 장치(33 내지 36)에 의해서 공급된 측정값을 기초로 타당성 검사를 실행하도록 설계된다. 도 3에 도시된 구성을 기초로, 예를 들어, 측정 장치(33 내지 36)에 의해 측정된 측정 값이 제1 충전 인터페이스(21)를 통해 실시되는 충전 프로세스에 부합하는지의 여부를 검사할 수 있고, 이때 제1 연결부(31)의 상을 모니터링하는 측정 장치들(33 내지 35) 중 적어도 하나가 전류 흐름을 지시하는지의 여부, 즉, 영이 아닌 전류 강도를 측정하고 있는지의 여부가 검사된다. 제1 연결부(31)의 상을 모니터링하는 측정 장치들(33 내지 35) 중 어느 것도 전류 흐름을 지시하지 않는다면 실시 중인 충전 프로세스에서 제2 충전 인터페이스(23)가 이용되고 있는 것이다. 제2 충전 인터페이스(23)에서의 충전 프로세스에도 불구하고, 제1 연결부(31)의 상들(L1, L2, L3) 중 하나에서 전류가 흐르고 있다고 평가 유닛이 결정하는 경우, 이러한 결과는 타당하지 않은 것으로 분류되어, 충전 프로세스의 시작이 방지될 수 있거나, 이미 실시 중인 충전 프로세스가 중단될 수 있다.

또 다른 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 제4 측정 장치를 도 3에 도시된, 제4 노드(41)와 전력 전자 모듈(30) 사이의 위치로부터 옮길 수 있다. 그러한 구성에서는, 3개의 측정 장치(33 내지 35) 중 적어도 하나가 전류의 흐름을 지시하지 않는지[더 엄격한 기준: 3개의 측정 장치(33 내지 35) 중 어느 것도 전류의 흐름을 지시하지 않는지의 여부 및 제4 측정 장치(36)가 전류 흐름을 지시하는지]의 여부가 검사되는 방식으로, 충전 프로세스 중에 제2 충전 인터페이스(23)를 통해 타당성 검사가 실시될 수 있다. 측정 매개변수의 그러한 구성이 결정되면, 이 구성은 제2 충전 인터페이스(23)를 이용하여 실시되는 충전 프로세스에서 타당성 검사의 긍정적인 결과에 상응한다. 평가 유닛에 의한 타당성 검사의 수행을 위한 이러한 제2 시나리오는, 측정 장치들(33 내지 36)의 특정 배치를 기초로 타당성 검사를 수행하는 수많은 다른 가능한 방식들 중 하나일 뿐이다.

충전 시나리오를 기초로 하는 타당성 검사의 범주에서 결정된 측정 매개변수의 검증이 실패한 경우, 충전 프로세스가 예를 들어 중단될 수 있고, 이때 평가 유닛(46)은 상응하는 중단 신호를 차량 전자 시스템에 전송한다. 타당성 검사의 범주에서 측정 매개변수 검증의 성공적인 수행은 충전 프로세스의 릴리스 조건으로서도 이용될 수 있다.

Claims

차량용 충전 장치로서,
상기 차량에 배치된 제1 충전 인터페이스에 커플링될 수 있는 제1 다극 연결부;
상기 차량에 배치된 제2 충전 인터페이스에 커플링될 수 있는 제2 다극 연결부;
교류를 직류로 변환하도록 설계되고 다극 전력 연결부를 가진 전력 전자 모듈로서, 상기 다극 전력 연결부의 각각의 극이 상기 제1 다극 연결부 및 상기 제2 다극 연결부의 각각의 상응하는 극에 커플링되는, 전력 전자 모듈;
충전 프로세스 중에 상기 제1 다극 연결부 및 상기 제2 다극 연결부 중 하나의 극에 인가되는 충전 전류의 매개변수를 결정하도록 설계된 적어도 하나의 측정 장치;
적어도 하나의 측정 장치에 커플링되고, 상기 측정 장치에 의해서 결정된 매개변수를 기초로, 충전 프로세스가 제1 다극 연결부를 통해 실시되는지, 아니면 제2 다극 연결부를 통해 실시되는지의 여부를 결정하도록 설계된 평가 유닛;
을 포함하고,
상기 측정 장치는 상기 제1 다극 연결부의 하나의 극과 상기 제2 다극 연결부의 하나의 극 사이에 결합되어 있는, 차량용 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 측정 장치의 개수는 충전 전류의 상 개수에 상응하는, 차량용 충전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 충전 프로세스 중에 제1 또는 제2 다극 연결부의 중성 도체를 통해서 흐르는 전류의 매개변수를 결정하도록 설계된 추가 측정 장치가 제공되는, 차량용 충전 장치.
제3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측정 장치 또는 상기 추가 측정 장치는 전류 강도 또는 전압을 측정하도록 설계되는, 차량용 충전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 다극 연결부 및 상기 제2 다극 연결부와 상기 다극 전력 연결부 사이의 전기 연결부가 회로 기판 상의 전도성 연결부를 가지는, 차량용 충전 장치.
구동 에너지를 제공하기 위한 전기 모터를 구비한 차량으로서:
제1 충전 인터페이스;
제2 충전 인터페이스; 및
제1항 또는 제2항에 따른 차량용 충전 장치를 포함하는, 차량.
제6항에 있어서,
상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스가 차량의 상이한 측에 배치되는, 차량.
제6항에 있어서,
상기 평가 유닛에 커플링되고, 충전 프로세스 중에 이용되지 않는 충전 인터페이스의 충전 플랩을 록킹하도록 설계된 제어 장치를 더 포함하는, 차량.